二氧化氯处理生活废水实验研究
摘要:以二氧化氯处理生活污水 ,研究了二氧化氯质量浓度和反应时间对污水中 COD 去除率、 总细菌去除率、 大肠杆菌去除率的影响 ,得出了各因素对分析项目的变化趋势。结果显示 ,二氧化氯质量浓度 2. 4 mg/ L ,COD的去除率达到 62. 7 %;二氧化氯质量浓度 3. 6 mg/ L ,总细菌丧除率达到99. 7 % ,大肠杆菌的去除率达到 99. 1 %。反应时间 30 min ,COD 去除率达到 65. 9 % ,总细菌的去除率达到 99. 9 % ,大肠杆菌的去除率达到 99. 3 %。
关键词: HTSS；二氧化氯;生活废水;处理;去除率
引 言
传统的处理工艺对污水中细菌去除效果不是很好而且还会导致致癌物质的生成。二氧化氯是一种强氧化剂 ,它在给水处理中的主要作用是脱色、 除臭、 除味 ,控制酚、 氯酚含量和藻类生长 ,氯化无机物和有机物。特别是在控制三卤甲烷( THM)的形成和减少总有机卤方面 ,与氯气相比具有较强的优越性[1 ]: ① 用量少,作用快,杀菌率高; ② 在很大的pH值范围内(6～9)均有很强的杀菌能力; ③ 不与氨及大多数胺类反应,其杀菌效果不受胺类的影响; ④持续消毒能力强,在pH为 8. 6 ,活菌数达 7. 1 ×108CFU/ mL的实验用水中投加0 . 5 mg/ L的ClO2 ,作用时间12 h ,对异养菌的杀菌率可达99 %以上 ,而同样用量的 Cl2 杀菌率最高只能达到 75 %[225 ]。
本文研究了 ClO2 质量浓度和反应时间对污水的杀菌消毒效果 ,通过实验检测 ClO2 的杀菌率 ,并使杀菌消毒后污水的总大肠菌群数、 细菌总数、 余氯和 COD等指标均达到国家排放标准。
1 实验部分
1. 1 仪器及原料
培养箱、 培养皿、 显微镜、 血球计数板、 锥形瓶。牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、 无菌生理盐水、 灭菌水。水样来源于太原市河西北中部污水处理厂二沉池出水。
1. 2 实验方法
平板菌落计数法。
2 结果与讨论
2. 1 ClO2 质量浓度的影响
实验条件:反应时间30 min ,pH = 7 ,室温。
2. 1. 1 ClO2 质量浓度对 COD去除率的影响
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由 图1可知 ,当ClO2 质量浓度从0增加到2. 4 mg/ L ,COD的去除率从 0 增长到 62. 7 % ,再增加 ClO2 质量浓度 ,COD的去除率几乎不再变化。
2. 1. 2 ClO2 质量浓度对总细菌和大肠杆菌去除率的影响
由图 2 和图 3 可以看出 ,随着 ClO2 质量浓度由0增加到 3. 6 mg/ L ,总细菌的去除率由 0 增加到99. 7 % ,而大肠杆菌的去除率由 0 增加到 99. 1 %。当 ClO2 质量浓度为 2. 4 mg/ L 时 ,大肠杆菌的去除率达到最大值 99. 1 % ,之后不再有明显的变化。所以 ClO2 对总细菌和大肠杆菌处理的最佳质量浓度为 2. 4 mg/ L ,且两项指标都达到 4 类排放标准。
综上所述 ,ClO2 处理生活污水时 ,水质标准会随着 ClO2 质量浓度的增加而变好 ,且其质量浓度在2. 4 mg/ L 时效果最好。
2. 2 反应时间的影响
实验条件:ClO2 质量浓度 3. 6 mg/ L ,pH = 7 ,室温。
2. 2. 1 反应时间对 COD去除率的影响
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由图 4 可以看到 ,随着反应时间的增加 ,COD去除率逐渐增长 ,到 15 min 达到 61. 4 % ,20 min 后达到最大值 64. 9 % ,此后几乎不再有太大变化 ,所以用 ClO2 去除生活污水中的 COD 最佳 ,反应时间20 min即可。
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2. 2. 2 反应时间对细菌总数和大肠杆菌数的影响
由图5和图6可知,当ClO2 质量浓度为3. 6 mg/ L ,pH = 7 ,在常温下随着反应时间的增加 ,总细菌的去除率可以达到 99. 9 % ,并且在 20 min后达到排放标准。大肠杆菌的去除率在同样的条件下,也在30 min后达到最大值99. 3 %。
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3 结论
以二氧化氯处理生活污水 ,研究了二氧化氯质量浓度和反应时间对污水中 COD去除率、 总细菌去除率、 大肠杆菌去除率的影响 ,得出各个因素对分析项目的变化趋势。
1) ClO2 质量浓度从 0 增加到 2. 4 mg/ L ,对COD的去除率从 0 增长到 62. 7 % ,在 ClO2 质量浓度达 2. 4 mg/ L 后 ,COD去除率几乎不再变化。
2) 随着 ClO2 质量浓度由增加到 3. 6 mg/ L ,总细菌的去除率由0增加到99. 7 %,大肠杆菌的去除率由0增加到 99. 1 %。当 ClO2 质量浓度为 2. 4 mg/ L时,大肠杆菌的去除率达到最大值 99. 1 % ,之后不再有明显的变化。所以选择 ClO2 最佳质量浓度为2. 4 mg/ L。
3) 随着反应时间的增加 ,COD 去除率逐渐增长 ,并且到 15 min 时达到 61. 4 % ,以后增长变缓 ,20 min 后达到最大值 64. 9 % ,此后几乎不再有太大变化。
4) 在常温下随着反应时间的增加 ,总细菌的去除率可以达到99. 9 % ,并且在20 min后达到排放标准;同时大肠杆菌的去除率 30 min 后达到最大值99. 3 %。
参考文献:
[1 ] 范文雯 ,蔡群兴.二氧化氯在污水处理中的应用[J ] .安徽科技 ,2004 (6) :35236.
[2 ] Marc M H , Susanna K, Thomas A T , et al . Oxidationof pharmaceuticals during water treatment with chlorinedioxide[J ] . Warter Research ,2005 (39) :360723617.
[3 ] Raczyk2Stanislawiak , Swietlik J , Dabrowska A , et al .Biodegradability of organic by2products after natural or2ganic mat ter oxidation with ClO22case study [J ] . WaterResearch ,2004 (38) :104521054.
[4 ] 邱福强. 二氧化氯在微污染水处理中的应用[D ] . 上海:同济大学 ,2004.
[5 ] 任俊智.二氧化氯消毒在污水处理厂中的应用[D] .天津:天津大学 ,2005.
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